CN109906547B - 具有预测脉冲宽度调制器控制的功率转换器 - Google Patents

具有预测脉冲宽度调制器控制的功率转换器 Download PDF

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Abstract

公开了涉及功率转换器的控制电路的各种方法和装置。一种方法包括使用基于比较信号的控制信号来控制开关。所述开关控制功率在接收输入的输入节点和输出节点之间的传送。所述方法包括测量所述功率转换器的输出，基于所述输出来产生误差信号，产生具有变化的周期的周期性斜坡信号，向比较器的第一输入端子提供所述误差信号，向所述比较器的第二输入端子提供所述斜坡信号，以及基于所述误差信号和所述斜坡信号使用所述比较器来产生所述比较信号。所述方法包括响应于所述输入的增加而增加所述斜坡信号的斜率，以及响应于所述变化的周期的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率。

Description

具有预测脉冲宽度调制器控制的功率转换器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年11月9日提交的美国非临时专利申请号15/347,693的权益，所述美国非临时专利申请要求于2016年10月26日提交的美国临时申请号62/413,005的权益，这两个美国非临时申请都通过引用被全部并入。
发明背景
电子装置在只由单个源供电时常常需要产生多种功率规范。例如，膝上型计算机可以只具有单个电池，但可能需要为在膝上型计算机上的各种部件产生具有不同的供电电压的功率规范。此外，不考虑对多种功率规范的需要，电子装置常常需要调节从外部源输送给它们的功率。返回到膝上型计算机的例子，膝上型计算机处理器包含敏感电子设备，并基于处理器工作多么努力来展示广泛变化的功率需求。简单地插在干线电压源的DC版本中并不是选项，因为处理器将不被保护免受在电源中的骤降或猛增，且电源将同样不能够跟得上在由处理器消耗的功率中的快速转变。前面提到的要求由功率转换器处理。
功率转换器需要从它们正调节的负载快速调整到变化的功率需求。这个特征变得越来越重要，因为在现代电子装置中节省功率的主要方式之一是在跟随有短周期性脉冲猝发的延长的时间段期间在低功率操作模式之间切换装置，在脉冲猝发中，大量功率被耗散。功率转换器可被分类为被称为开关调节器和线性调节器的两种广泛的类别。在每种类别的调节器的几乎每个实现中，存在监测输出并调节在输入和输出之间穿过调节器流动的功率的数量的控制回路。控制回路需要能够感测输出并将信息足够快地馈送回到调节器以防止在转变期间的经调节的输出的过冲或欠冲。可接受的过冲或欠冲的范围以及输出在转变期间稳定下来所花费的时间由正被调节的装置的容限设置。
发明内容
在一种方法中，公开了用于控制功率转换器的方法。该方法包括使用控制信号来控制开关。开关控制功率在功率转换器的输入节点和功率转换器的输出节点之间的传送。输入节点接收输入。该方法还包括测量功率转换器的输出，基于输出来产生误差信号，产生具有变化的周期的周期性斜坡信号，向比较器的第一输入端子提供误差信号，向比较器的第二输入端子提供斜坡信号，以及基于误差信号和斜坡信号使用比较器来产生比较信号。该方法还包括响应于输入的增加而增加斜坡信号的斜率，以及响应于变化的周期的减小而增加斜坡信号的斜率。控制信号基于比较信号。
在一种方法中，公开了用于控制功率转换器的方法。用于控制功率转换器的该方法包括使用控制信号来控制开关，该开关控制功率在功率转换器的输入节点和功率转换器的输出节点之间的传送。输入节点接收输入。该方法还包括测量功率转换器的输出，基于输出来产生误差信号，产生斜坡信号，向比较器的第一输入端子提供误差信号，向比较器的第二输入端子提供斜坡信号，以及基于误差信号和斜坡信号使用比较器来产生比较信号。该方法还包括响应于输入的增加而增加斜坡信号的斜率，以及响应于输出的减小而增加斜坡信号的斜率。控制信号基于比较信号。
在一种方法中，公开了功率转换器。功率转换器包括接收输入的输入节点、提供输出的输出节点和具有可变阻抗路径的开关。可变阻抗路径由控制信号控制并控制功率从输入节点到输出节点的传送。功率转换器还包括耦合到开关的驱动器电路、耦合到输出节点的感测电路、耦合到感测电路和参考的误差放大器，以及产生具有斜率和变化的周期的斜坡信号的周期性斜坡发生器电路。功率转换器还包括具有下列项的比较器：(i)通信地耦合到驱动器电路的比较器输出；(ii)通信地耦合到误差放大器的第一比较器输入；以及(iii)通信地耦合到周期性斜坡发生器电路的第二比较器输入。功率转换器还包括被配置成响应于输入的增加而增加斜坡信号的斜率的第一控制电路、被配置成响应于变化的周期的减小而增加斜坡信号的斜率的第二控制电路以及被配置成响应于输出的减小而增加斜坡信号的斜率的第三控制电路。
附图说明
图1是根据本文公开的实施方案的有具有可变斜率的斜坡信号发生器的功率转换器的方框图。
图2是根据本文公开的实施方案的有FET功率开关和具有可变斜率的斜坡信号发生器的功率转换器的方框图。
图3是根据本文公开的实施方案的用于控制功率转换器的一组方法的流程图。
图4是根据本文公开的实施方案的具有FET功率开关和斜坡信号发生器的功率转换器的方框图，斜坡信号发生器具有可变斜率并基于功率转换器控制回路比较器的输出来接收控制输入。
图5是根据本文公开的实施方案的有FET功率开关、具有可变斜率的斜坡信号发生器和具有可变周期的振荡器的功率转换器的方框图。
具体实施方式
功率转换器常常包括反馈回路以将它们的输出维持在目标水平。例如，功率转换器可从以5伏电池的形式的电源接收功率，并为负载例如微处理器将那个功率转换成具有3.3伏目标水平的经调节的电源。功率转换器将调整本身，使得所需水平的功率从电源引出以给功率转换器的负载馈电，同时在功率转换器的输出上的电压被维持在给定水平。可为提供在目标电流水平的功率的功率转换器给出类似的例子。监测功率转换器的输出的反馈回路需要响应于由负载消耗的功率的数量的快速变化而快速将经调节的输出维持在期望目标值处。在某些方法中，功率转换器的输出在功率转换器正操作时也将是可调整的，以及反馈回路将需要快速调整到新目标值。
功率转换器的反馈回路可通过向耦合在功率转换器的输出和功率转换的输出之间的开关电路提供控制信号来影响从电源传送到负载的功率的数量。通过与开关被断开时的周期比较而调整在开关被闭合时的给定周期中的时间的量，反馈回路将能够匹配在输入和输出之间穿过开关流动的功率的数量以将所调节的负载保持在期望范围内。这些类型的功率转换器可被称为开关转换器或开关调节器。在开关被闭合时的给定周期中的时间的量被称为转换器的占空比。
开关调节器常常利用比较器来设置转换器的占空比。比较器用于比较周期性斜坡信号与被称为误差信号的信号。误差信号在功率转换器的主要反馈路径上，并包含关于功率转换器的输出与期望目标输出的关系的信息。当误差信号增加或减小时，在任何给定周期中的误差信号与斜坡信号相交的点将改变，从而允许误差信号结合周期性斜坡信号和比较器来设置功率转换器的占空比。
比较器接收在第一和第二输入引脚上的至少两个输入并基于在输出引脚上的那两个输入的比较来输出信号。当一个输入与另一输入相交时，输出信号的极性将改变。在开关调节器中，比较器是反馈回路的部分，且因此输出信号改变的速率对反馈回路对功率转换器的输出的变化做出响应所花费的总时间做贡献。
通常，比较器电路切换它的输出，当它正比较的任一信号与它正比较的另一信号相交时。理想比较器以相同的方式切换它的输出，而不考虑这两个信号的公共模式。然而，在实际电路实现中，一个信号在它与另一信号相交时多么快地改变以及那个交叉出现于的相对点对比较器输出多么快地切换有影响。接受在5V的电压处的供电的功率转换器调节在1V处的输出，且有具有100mV斜坡的10MHz切换周期，可用于示出这一点。在这些条件下，功率转换器可使用20％占空比，且将因此在上升20mV(即，100mV斜坡的20％)之后切换。比较器的合理实现在这种情况下可转变大约10ns。使用相同的外部条件但将斜坡振幅增加到400mV，转换器将在80mV处切换，且斜坡在它与误差电压相交的点处以快得多的速率增加。同一比较器在这种情况下可转变大约5ns。此外，较大的斜坡方法被更好地保护免受脉冲跳跃或半频率操作。
返回到开关调节器的例子，在误差电压与斜坡电压相交于的点处的斜坡的斜率被很多因素影响。然而，本文公开的方法允许功率转换器将斜坡的斜率和比较器的交叉点维持在目标水平之上，而不管对这些因素的任何变化。控制回路可设计成使得从最大化比较器的输出改变的速度方面来说比较器的操作点与比较器的最佳范围重合。实际上，控制回路的特性可改变，使得关于所需占空比的信息被允许流经回路，同时功率转换器的操作点保持在它的最佳范围内。
可被设计成展示前面提到的特征的功率转换器可包括各种拓扑。为了解释目的，图1是具有接收输入的输入节点和提供输出的输出节点的功率转换器100的方框图。在这个例子中，特定的输入可被概念化为由电源例如电池、干线电源或另一功率转换器提供的输入电压VIN，而输出可被概念化为被提供到负载101例如ASIC、微处理器、MEMS装置或消耗功率的另一装置的输出电压VOUT。功率转换器100包括控制功率在功率转换器的输入和输出之间的传送的开关电路102。开关电路102由反馈回路所产生的控制信号控制。开关电路102耦合在功率转换器的输入节点和功率转换器的输出节点之间。
图1的示例拓扑可以是降压转换器的拓扑，但本文的教导更广泛地可适用于降压、升压、降压-升压、升压-降压或基于变压器的转换器。此外，例子将输入和输出示为电压，但电流信号可同样被概念化为功率转换器的经调节的输出和输入。在图1中，开关电路102耦合在输入和输出之间。开关电路可包括单独的有源装置，例如场效应晶体管(FET)、双极结晶体管(BJT)、引脚二极管或IGBT。开关电路可包括耦合在输入和输出之间的可变阻抗路径。可变阻抗路径可由反馈回路设置。
根据本公开设计的功率转换器可包括反馈回路。在图1的例子中，功率转换器100包括反馈回路。功率转换器100的反馈回路包括感测电路103、误差放大器104、比较器105和驱动器电路106。误差放大器104接收参考电压VREF并基于与由感测电路103提供的电压比较的VREF的相对值来产生误差信号。误差放大器可耦合到感测电路103和参考。感测电路103与连接到VOUT和地的分压器一样简单，输入在VOUT处耦合到功率转换器的输出节点。在其它实现中，连接到功率转换器的输出的感测电路可提供指示在功率转换器中的其它信号例如穿过输出滤波器的电流、穿过开关电路的电流或任何其它值的信号，而VREF通信地被调节以匹配那个参数的目标值。
开关调节器的比较器可比较误差信号与斜坡信号以设置功率转换器的开关电路的占空比。比较器输出可通信地耦合到功率转换器的驱动器电路。比较器也可具有两个输入，第一比较器输入通信地耦合到误差放大器，以及第二比较器输入通信地耦合到斜坡信号发生器。在功率转换器100中，比较器105包括第一输入和第二输入，并将输出提供到驱动器电路106，其又调整开关电路102被闭合的时间。比较器105接收在一个输入上的误差电压和在第二输入上的斜坡发生器电路107的输出。如所示的，斜坡发生器电路107可包括多个控制输入。斜坡发生器电路107可以是产生具有斜率和变化的周期的斜坡信号的周期性斜坡信号发生器。斜坡的斜率也可以是可变的。
开关调节器的斜坡发生器可基于描述斜坡发生器的当前状态的信号来调整它的所产生的斜坡的特性。在功率转换器100中，斜坡发生器电路107可对向这些控制输入提供信号的三个不同的控制电路108、109和110做出响应。控制电路可以每个单独地接收关于功率转换器的状态的信息，并基于那个信息来向斜坡发生器提供控制信号。作为特定例子，控制电路108、109和110可分别接收关于功率转换器100的输入、功率转换器100的输出和斜坡信号的期望周期的信息。斜坡发生器电路107可以用几种方式对这三个不同的控制电路做出响应。例如，斜坡发生器电路107可通过改变周期性斜坡信号的斜率来做出响应。下面将更详细地描述斜率被改变的方式，但通常斜率将被改变以将比较器的速度维持在目标水平。
与本文公开的功率转换器一起使用的斜坡发生器可展示各种特征。例如，斜坡发生器可由振荡器控制。振荡器的周期可用于设置斜坡信号的周期。斜坡信号可在它的整个周期中继续上升，或它可以本身展示占空比且只在它的总周期的一小部分期间上升。当功率转换器在操作中时，斜坡信号的周期可被调整。斜坡信号的占空比可同样被调整。斜坡可由对固定电压或电流信号做出响应的反应无源部件产生。例如，斜坡可由响应于固定电流而被充电的电容器产生。事先知道电容和电流幅度将允许设计者设置斜坡的斜率。斜坡可通过使电容器快速放电来返回到低电压。可选地，斜坡可通过使包含斜坡信号的节点从充电电路断开而返回到低水平。斜坡发生器可从至少一个控制电路接收控制信号。控制电路可通过调整反应部件的尺寸或调整充电电流的幅度来影响斜坡信号的斜率。例如，由电流充电的电容器可设置斜坡的斜率，且电容器或电流可变化以改变斜坡的斜率。控制电路可基于比较器的输入、比较器的输出或斜坡信号本身的期望周期中的至少两个来调整斜率。
图2示出具有开关电路201和输出滤波器202的功率转换器200，输出滤波器202配置成允许功率转换器200作为降压或步进降压转换器来操作。功率转换器200因此能够在输出VOUT处产生经调节的电压，输出VOUT低于在输入VIN处提供的输入电压。输入可以是从电源例如电池或干线电源接收的输入电压。输出可以是被提供到处理器或具有可变功率需求的另一负载的经调节的电压。功率转换器200的控制回路类似于功率转换器100的控制回路，除了在功率转换器200中的控制回路被限制到电压模式控制回路以外。在功率转换器200中，由误差放大器104产生的误差信号是误差电压。
功率转换器200的开关电路201包括两个n型FET 203和204以用作开关电路201的开关。然而，开关可以是p型FET或可具有不同的极性。FET包括栅极和对施加到那些栅极的控制信号做出响应的可变阻抗路径。开关电路201耦合在功率转换器的输入节点和功率转换器的输出节点之间，因为FET 203提供用于将功率从功率转换器的输入传送到功率转换器的输出的可变阻抗路径。FET 203可被称为功率转换器200的控制FET。FET 204可被称为功率转换器200的同步整流器FET或同步FET。如所示，FET 203和FET 204的栅极从驱动器电路205接收控制信号。穿过FET的电流或在任一FET两端的电压可被感测以向控制回路提供信息。
输出滤波器202包括电容器和电感器。这个组合电路的行动将使VOUT的变化平稳，同时开关电路或负载改变它的状态。在所示的这个特定功率转换器中，输出滤波器202的输出由感测电路103感测。然而在其它方法中，穿过电容器的电感器的电流可组合地或可选地被感测以向控制回路提供信息。
驱动器电路205耦合到FET 203和FET 204并向FET提供控制信号以改变在FET的源极和漏极之间的可变阻抗路径的状态。驱动器电路205又由比较器105的输出控制。额外的控制信号例如防止两个开关(FET 203和204)同时接通的消隐信号或在故障状况的情况下自动关掉开关的三态信号也可施加到驱动器电路205。
图3输出用于控制功率转换器的一组方法的流程图300。这些方法包括使用控制信号来控制开关的步骤301。开关控制功率在功率转换器的输入节点和功率转换器的输出节点之间的传送。输入节点接收输入。参考图2，输入可以是来自在节点VIN上的电源的电压，以及开关可以是FET 203。在这个方法中，在步骤301中控制开关可包括将控制信号施加到栅极。控制信号可以是在下面的步骤305中产生的比较信号。参考图2，控制信号可以是从比较器105的输出提供到驱动电路205的信号。
流程图300还包括涉及信息通过功率转换器的控制回路传送回的一组步骤。这些步骤可产生在步骤301中利用的控制信号。步骤可包括如下面紧接着描述的步骤302-305。
在步骤302中，测量功率转换器的输出。参考图2，这个步骤可以是由检测在VOUT处的功率转换器的输出上的电压的感测电路103执行的连续过程。可选地，这个步骤可涉及感测输出电流，或经由信号和与功率转换器输出相关的其它电压的测量来间接地感测任一值。
在步骤303中，基于输出来产生误差信号。参考图2，这个步骤可涉及误差放大器104比较来自感测电路103的电压信号与参考信号VREF。可选地，这个步骤可涉及关于功率转换器的状态的任何反馈信号的评估。这个评估可包括参考信号例如外部施加的参考信号或内部产生的参考电压的使用。参考电压可由分压器产生，功率转换器的电源用作输入。
在步骤304中，产生具有变化的周期的周期性斜坡信号。参考图2，这个步骤可涉及斜坡发生器电路107产生具有可由一个或多个控制电路例如控制电路108、109和110增加或减小的周期的斜坡信号。步骤304还可包括使用振荡器来产生振荡器信号。振荡器信号可具有可变振荡器频率。可通过改变可变振荡器的频率来改变斜坡信号的周期。步骤304还可包括使用振荡器信号来安排周期性斜坡信号的斜坡的开始的时间。在某些方法中，斜坡将从它在振荡器信号的每个周期的开始处的最小值增加。
在步骤305中，产生比较信号。可基于在步骤303中产生的误差信号和在步骤304中产生的斜坡信号来产生比较信号。比较器可接收在第一输入端子上的误差信号和在第二输入端子上的斜坡信号。参考图2，这个步骤可涉及比较器105接收来自误差放大器104的误差信号和来自斜坡发生器电路107的斜坡信号。比较器105可基于那两个信号的比较来产生比较信号。
以线性方式示出上面描述的步骤301-305以便于比较器的控制回路的描述。然而，当回路用于控制比较器时，在控制回路中的每个步骤可同时被执行，因为信息经由负反馈被连续地传送以在目标变化程度内调节比较器的输出。
步骤306-309被引到对在上面的步骤304中产生的斜坡信号的斜率的修改。因此，这些步骤被示为与描述控制回路的行为的步骤分离，因为它们可由控制器在任何时间执行以修改控制回路的瞬时行为。在步骤306中，控制电路增加或减小在步骤304中产生的斜坡信号的斜率。这个步骤可由一个或多个控制电路进行。参考图2，控制电路可包括控制电路108、109和110中的一个或多个。控制电路可响应于变化的信号而增加或减小斜坡信号的斜率。例如，控制电路可接收从功率转换器外部的控制施加的外部控制信号。作为另一例子，控制信号可感测在功率转换器内的单独电流或电压以基于功率转换器的状态来调整斜坡信号的斜率。
在步骤307中，检测输入的变化。在步骤306中，可响应于那个输入而增加或减小斜坡的斜率。在某些方法中，步骤307和306的组合行动可涉及响应于输入的增加而增加斜坡信号的斜率或响应于输入的减小而减小斜坡信号的斜率。可选择斜率被调整的方向，以便保持在功率转换器的控制回路中的比较器的交叉点。参考图2，比较器可以是PWM比较器105。第一控制电路108可配置成响应于输入的增加而增加斜坡信号的斜率并响应于输入的减小而减小斜坡信号的斜率。可经由可检测输入电流或电压的模拟感测电路来确定输入的状态。因此，第一控制电路108的输入可直接连接到节点VIN。然而，输入也可连接到关于VIN的状态的信息的可选的源，例如外部控制电路或与电源本身集成在一起的监测器。感测电路可将所感测的信号转换成数字信息用于由改变斜坡的控制电路使用，或斜坡发生器可配置成直接基于所感测的信号的模拟形式来调整斜坡。
在步骤308中，检测斜坡信号发生器的周期的变化。在某些开关功率转换器中，施加到功率开关的控制信号的占空比在常规操作期间改变，且控制信号的频率也改变。频率的改变可由在主控制回路外部或在控制回路内部的控制电路进行。换句话说，频率的改变可基于关于输出的状态搜集的信息或可基于信息的某个其它源。在步骤306中，可响应于周期的变化而增加或减小斜坡的斜率。
在某些方法中，步骤308和306的组合行动可涉及响应于周期的减小而增加斜坡信号的斜率或响应于周期的增加而减小斜坡信号的斜率。可选择斜率被调整的方向，以便保持在功率转换器的控制回路中的比较器的交叉点。参考图2，比较器可以是PWM比较器105。第二控制电路109可配置成响应于周期的减小而增加斜坡信号的斜率并响应于周期的增加而减小斜坡信号的斜率。可经由可检测斜坡或振荡器电路的周期的模拟感测电路来确定斜坡发生器信号的周期，如果模拟感测电路用于控制斜坡的周期。斜坡的周期也可由来自控制电路的信息间接地确定，该控制电路主动设置斜坡发生器电路的频率。例如，为了控制由斜坡发生器电路产生的斜坡的斜率的目的，通过提供数字代码来设置斜坡发生器电路的频率的数字控制电路可向斜率发生器电路提供相同的数字代码。
在步骤309中，检测功率转换器的输出的变化。在某些开关功率转换器中，功率转换器的输出可在常规操作期间被设置到不同的目标水平。这种形式的调整除了输出的自然变化以外还基于在功率转换器调整本身和由负载要求的功率的变化之间的滞后。例如，功率转换器可能需要在低温度条件中的3.5伏和在室温条件下的3.3伏处调节负载。因此，控制电路可改变功率转换器的目标电压，当温度改变以匹配这些目标时。参考图2，这可以如何被完成的例子是对参考电压VREF的调整。在步骤306中，可响应于输出的变化而增加或减小斜坡的斜率。
在某些方法中，步骤308和306的组合行动可涉及响应于输出的减小而增加斜坡信号的斜率或响应于输出的增加而减小斜坡信号的斜率。可选择斜率被调整的方向，以便保持在功率转换器的控制回路中的比较器的交叉点。参考图2，比较器可以是比较器105。第三控制电路110可配置成响应于输出的减小而增加斜坡信号的斜率并响应于输出的增加而减小斜坡信号的斜率。可经由可检测功率转换器的输出的模拟感测电路来确定功率转换器的输出。可选地，功率转换器的输出可由来自控制电路的信息间接地确定，该控制电路将功率转换器的输出主动设置到期望水平。例如，为了控制由斜坡发生器电路产生的斜坡的斜率的目的，通过向控制回路的元件提供数字代码来设置功率转换器的输出的数字控制电路可向斜率发生器电路提供相同的数字代码。
功率转换器例如功率转换器100可配置成执行步骤307、308和309中的每个。这些功率转换器也可配置成在常规操作期间执行这些步骤中的两个或更多个。可在功率转换器正调节它的输出时或在配置模式期间进行这些步骤。步骤307、308和309中的一个或多个可以都同时被进行。在这些方法中，步骤306可涉及使来自这三个不同步骤的对抗变化一致。参考图2，斜坡发生器电路107可包括使从控制电路108、109和110中的两个或更多个接收的对抗变化一致的逻辑、模拟控件或两者。控制电路可使由斜坡发生器电路107产生的斜坡信号的斜率与它们操作于的信号成比例地改变。比例因子可由设计者选择。比例因子可嵌在控制电路中或斜坡发生器电路本身内。例如，用于设置斜坡发生器的上升时间的电容器可响应于来自控制电路108的输入的加倍而在大小上加倍，但响应于来自控制电路109的输入的减半而在大小上只减小四分之一。可以对控制电路接收到的特定输入调节每个控制电路与斜坡发生器的组合的比例因子。
可调整斜坡信号的斜率以保持在功率转换器的控制回路中的比较器的输入的交叉点。在特定的方法中，将调整斜率信号的斜率以将误差信号和斜坡信号的交叉点保持在某个最小值之上，以给比较器提供足够的过度驱动来满足期望速度约束，例如超过300毫伏的交叉点以在小于12uA的比较器供电电流的情况下满足5纳秒的最小比较器输出稳定时间。在其它方法中，增加或减小斜坡信号的斜率用于将误差信号和斜坡信号的交叉点维持在目标交叉点的范围内，而不管功率转换器的输出、功率变换器的输入的变化和开关信号的变化的周期。例如，斜坡的斜率的增加和减小可将交叉点保持在目标交叉点的100毫伏内，而不管在小于20uA的供电电流的情况下在输出中的0.5-5V、在输入中的3.3-24V和在周期中的500kHz-8MHz的变化。
功率转换器可在误差信号VERR1和占空比D1的情况下最初在第一静态状态中操作。在给定时间，当功率转换器的输入增加时，功率转换器可经历它的状态的变化。作为结果，当较大数量的功率以较大的电压供应在给定的时间段中流经功率转换器时，功率转换器的占空比将需要减小。然而，也可增加斜坡信号的斜率，且可达到同一占空比点，用于使功率转换器正确地操作，同时误差信号和斜坡信号的交叉点被保持。
功率转换器可在误差信号VERR1、占空比D1和周期T1的情况下最初在第一静态状态中操作。切换周期可以是与斜坡信号的周期相同的事情，且这两者都可等于T1。在给定时间，当功率转换器的切换周期从T1下降到T2时，功率转换器可经历它的状态的变化。这可由例如转换器的切换频率的增加引起。作为结果，功率转换器的占空比将需要被保持，而不管周期的减小。这个调整由控制回路经由误差信号的减小来实现。然而，如果斜坡信号的斜率伴随地增加，则同一占空比点可被达到，用于使功率转换器正确地操作，同时误差信号和斜坡信号的交叉点被保持且斜坡的斜率增加。
也可结合功率转换器的输出的变化来使用本文公开的方法。参考输入电压的变化，一个差异是，在变化和斜坡信号的斜率的所需相称变化之间的关系被反转。误差信号的移动可由功率转换器的目标输出电压的减小引起，与功率转换器的输入电压的增加相反。然而，除了比例因子的变化和其它因素以外，斜坡信号的斜率的变化也仍然可保持比较器的交叉点，同时允许斜坡信号的斜率的增加。此外，目标输出电压更可能是信号——对于其，数字代码可供功率转换器采用的，使得在某些方法中，对输出的变化调整斜率可基于表示输出的变化的数字代码的应用，同时输入的变化使用模拟感测电路被监测。
功率转换器可利用在前面的段落中描述的变化的一种、两种或所有三种形式。在两种或三种形式的变化组合地被使用的情况下，一个操作点变量的变化可抵消另一操作点变量的变化，并保持斜坡斜率不变。例如，在斜坡斜率与功率转换器的输入和输出同时改变的情况下，如果输入和输出成比例地增加，则斜坡斜率将保持不变。不同操作点变量地变化可组合以根据共享比例因子来影响斜坡的斜率。例如，在通过改变斜率信号发生器电路中的电容器的充电电流来改变斜坡斜率的情况下，电流可以是Icharge＝K1x VIN x f/VOUT，其中K1是共享比例因子，VIN是转换器的输入电压，VOUT是转换器的输出电压，以及f是转换器的切换频率。
可结合由在图4中的功率转换器400示出的控制回路架构来使用上面公开的某些方法。在功率转换器400中，比较器105的输出被反馈到斜坡信号发生器电路107。这个反馈的目的是允许斜坡在比较器在功率转换器的给定切换循环期间跳闸之后中断。虽然示出直接连接，但信号可从控制回路进一步向下例如在驱动器电路205内部被反馈。在某些方法中，可从用于在比较器跳闸之后锁住比较器信号的锁存器的输出反馈信号。锁存器可以在驱动器电路205中。在这些方法中，产生斜坡的步骤304可包括使用在步骤305中产生的比较信号来安排周期性信号的斜坡的结束的时间。例如，当比较信号指示在斜坡信号与误差信号的比较中达到的交叉点时，斜坡信号可返回到最小值而不是继续增加。因为斜坡信号在比较器切换的时间有效地提供它的目的，在一些方法中没有使斜坡信号继续斜升的原因，且斜坡信号发生器电路可被关掉以节省功率。
可结合由在图5中的功率转换器500示出的控制回路架构来使用上面公开的某些方法。图5的功率转换器包括振荡器501。振荡器501可具有可变周期，且可用于设置由斜坡发生器电路107产生的斜坡信号的周期。斜坡信号的开始可由振荡器设置。在某些方法中，振荡器的周期的开始可使斜坡信号从最小值开始上升。如同功率转换器400一样，图5的斜坡发生器电路107包括与功率转换器105的输出的连接。因此，在功率转换器500中的斜坡信号的开始可由振荡器501设置，而在斜坡信号的结束可由比较器105的输出设置。
功率转换器可包括控制电路以对数字代码做出响应并控制功率转换器的输出。组合地或可选地，功率转换器可包括控制电路以对数字代码做出响应并控制功率转换器的切换频率。如所示，功率转换器500包括第四控制电路502和第五控制电路503。第四控制电路502对第一数字代码d1做出响应并基于那个数字代码来控制功率转换器的切换频率。数字代码d1被提供到振荡器501并改变振荡器501的振荡频率。数字代码d1同样被提供到第二控制电路109以引起对由如上所述的斜坡发生器电路107产生的斜坡信号的斜率的调整。第五控制电路503对第二数字代码d2做出响应并基于那个数字代码来控制在节点上的目标输出电压VOUT。数字代码d2被提供到第三控制电路110以引起对由如上所述的斜坡发生器电路107产生的斜坡信号的斜率的调整。
虽然关于本发明的特定实施方案详细描述了说明书，但应认识到，本领域中的技术人员在获得前述内容的理解时可容易设想这些实施方案的变更、变化和等价物。参考图1、2、4和5讨论的所有电路可集成在包括任何控制电路所需的逻辑和在功率转换器切换电路中的功率FET的单块衬底上。虽然在本公开中的例子目的在于向经调节的规范提供固定电压的开关功率转换器，但相同的方法可应用于向经调节的规范提供固定电流的功率转换器。虽然在本公开中的例子目的在于在降压配置中切换功率转换器，但类似的方法可应用于升压转换器、降压-升压、升压-降压或基于变压器的转换器。在所提供的例子中，参考的极性、地和携带电压的信号可全部或部分地被切换以实现相似的结果。例如，可切换逻辑低和逻辑高，假定额外的转换器被添加到系统或假定整个系统被切换。此外，虽然在本公开中的例子目的在于开关转换器，但本文公开的方法适用于利用比较器并包括控制回路的任何功率转换器方案。对本发明的这些和其它修改和变换可由本领域中的技术人员实践，而不偏离更特别地在所附权利要求中阐述的本发明的范围。

Claims (19)

1.一种用于控制功率转换器的方法，其包括：
使用控制信号来控制开关，其中所述开关控制功率在所述功率转换器的输入节点和所述功率转换器的输出节点之间的传送，以及其中所述输入节点接收输入；
测量所述功率转换器的输出；
基于所述输出来产生误差信号；
产生具有变化的周期的周期性斜坡信号；
向比较器的第一输入端子提供所述误差信号；
向所述比较器的第二输入端子提供所述斜坡信号；
基于所述误差信号和所述斜坡信号使用所述比较器来产生比较信号；
响应于所述输入的增加而增加所述斜坡信号的斜率；以及
响应于所述变化的周期的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率；
其中所述控制信号基于所述比较信号。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括：
响应于所述输出的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率。
3.如权利要求1所述的方法，其中：
所述输入是从电源接收的输入电压；
所述输出是被提供到负载的经调节的输出电压；
所述误差信号是误差电压；
所述开关是具有栅极和可变阻抗路径的控制场效应晶体管；
控制所述开关包括将所述控制信号施加到所述栅极；
所述输出节点和所述输入节点经由所述可变阻抗路径被耦合；以及
所述输出节点耦合到所述功率转换器的输出滤波器。
4.如权利要求1所述的方法，其中产生所述周期性斜坡信号包括：
使用振荡器来产生振荡器信号，其中所述振荡器信号具有可变振荡器频率；
使用所述振荡器信号来安排所述周期性斜坡信号的斜坡的开始的时间；以及
使用所述比较信号来安排所述周期性斜坡信号的所述斜坡的结束的时间；
其中所述变化的周期由所述可变振荡器频率设置。
5.如权利要求2所述的方法，其还包括：
响应于所述输入的减小而减小所述斜坡信号的所述斜率；
响应于所述变化的周期的增加而减小所述斜坡信号的所述斜率；以及
响应于所述输出的增加而减小所述斜坡信号的所述斜率；
其中所述斜率的所述减小和所述斜率的所述增加根据具有所述输入的固定比例因子、具有所述变化的周期的第二固定比例因子和具有所述输出的第三固定比例因子来进行。
6.如权利要求1所述的方法，其还包括：
使用振荡器来产生振荡器信号，其中所述振荡器信号具有可变振荡器频率；
使用所述振荡器信号来安排所述周期性斜坡信号的斜坡的开始的时间；以及
使用第一控制电路和数字代码来改变所述可变振荡器频率；
其中所述响应于所述变化的周期的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率是使用第二控制电路和所述数字代码而进行。
7.如权利要求2所述的方法，其还包括：
使用第一控制电路和数字代码来改变所述输出；
其中所述响应于所述输出的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率是使用第二控制电路和所述数字代码而进行。
8.如权利要求5所述的方法，其中：
增加和减小所述斜坡信号的所述斜率用于将所述误差信号和所述斜坡信号的交叉点维持在300毫伏之上。
9.一种用于控制功率转换器的方法，其包括：
使用控制信号来控制开关，所述开关控制功率在所述功率转换器的输入节点和所述功率转换器的输出节点之间的传送，其中所述输入节点接收输入；
测量所述功率转换器的输出；
基于所述输出来产生误差信号；
产生周期性斜坡信号；
向比较器的第一输入端子提供所述误差信号；
向所述比较器的第二输入端子提供所述斜坡信号；
基于所述误差信号和所述斜坡信号使用所述比较器来产生比较信号；
响应于所述输入的增加而增加所述斜坡信号的斜率；以及
响应于所述输出的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率；
响应于所述斜坡信号的变化的周期的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率；
其中所述控制信号基于所述比较信号。
10.如权利要求9所述的方法，其中：
所述输入是从电源接收的输入电压；
所述输出是被提供到负载的经调节的输出电压；
所述误差信号是误差电压；
所述开关是具有栅极和在所述输入和所述输出之间的可变阻抗路径的控制场效应晶体管；
控制所述开关包括将所述控制信号施加到所述栅极；
所述输出节点和所述输入节点由所述可变阻抗路径耦合在一起；以及
所述输出节点耦合到所述功率转换器的输出滤波器。
11.如权利要求9所述的方法，其中产生所述周期性斜坡信号包括：
使用振荡器来产生振荡器信号，其中所述振荡器信号具有可变振荡器频率；
使用所述振荡器信号来安排所述周期性斜坡信号的斜坡的开始的时间；以及
使用所述比较信号来安排所述周期性斜坡信号的所述斜坡的结束的时间；
其中所述变化的周期由所述可变振荡器频率设置。
12.如权利要求9所述的方法，其还包括：
响应于所述输入的减小而减小所述斜坡信号的所述斜率；
响应于所述变化的周期的增加而减小所述斜坡信号的所述斜率；以及
响应于所述输出的增加而减小所述斜坡信号的所述斜率；
其中所述斜率的所述减小和所述斜率的所述增加根据具有所述输入的固定比例因子、具有所述变化的周期的第二固定比例因子和具有所述输出的第三固定比例因子来进行。
13.如权利要求9所述的方法，其还包括：
使用振荡器来产生振荡器信号，其中所述振荡器信号具有可变振荡器频率；
使用所述振荡器信号来安排所述周期性斜坡信号的斜坡的开始的时间；以及
使用第一控制电路和数字代码来改变所述可变振荡器频率；
其中所述响应于所述变化的周期的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率是使用第二控制电路和所述数字代码而进行。
14.如权利要求9所述的方法，其还包括：
使用第一控制电路和数字代码来改变所述输出；
其中所述响应于所述输出的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率是使用第二控制电路和所述数字代码而进行。
15.如权利要求5所述的方法，其中：
增加和减小所述斜坡信号的所述斜率用于在由所述功率转换器的控制电路消耗的小于20uA的电流的情况下将所述误差信号和所述斜坡信号的交叉点维持在目标交叉点的100毫伏内而不管下列项的变化：(i)在所述输出中的0.5-5V；(ii)在所述输入中的3.3-24V；以及(iii)在所述变化的周期中的500kHz-8 MHz。
16.一种功率转换器，其包括：
输入节点，所述输入节点接收输入；
输出节点，所述输出节点提供输出；
开关，所述开关具有可变阻抗路径，其中所述可变阻抗路径由控制信号控制并控制功率从所述输入节点到所述输出节点的传送；
驱动器电路，所述驱动器电路耦合到所述开关；
感测电路，所述感测电路耦合到所述输出节点；
误差放大器，所述误差放大器耦合到所述感测电路和参考；
周期性斜坡发生器电路，所述周期性斜坡发生器电路产生具有斜率和变化的周期的斜坡信号；
比较器，所述比较器具有：(i)通信地耦合到所述驱动器电路的比较器输出；(ii)通信地耦合到所述误差放大器的第一比较器输入；以及(iii)通信地耦合到所述周期性斜坡发生器电路的第二比较器输入；
第一控制电路，所述第一控制电路被配置成响应于所述输入的增加而增加所述斜坡信号的斜率；
第二控制电路，所述第二控制电路被配置成响应于所述变化的周期的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率；以及
第三控制电路，所述第三控制电路被配置成响应于所述输出的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率。
17.如权利要求16所述的功率转换器，其还包括：
输出滤波器，所述输出滤波器耦合到所述输出节点；
第二开关，所述第二开关耦合到所述开关和地电压；
其中所述开关和所述第二开关是场效应晶体管；
其中所述输入是从电源接收的输入电压；以及
其中所述输出是被提供到负载的经调节的输出电压。
18.如权利要求17所述的功率转换器：
振荡器，所述振荡器具有振荡器控制输入以改变所述振荡器的振荡的周期；
其中所述斜坡信号的开始由所述振荡器设置；以及
其中所述斜坡信号的结束由所述比较器设置。
19.如权利要求18所述的功率转换器：
第四控制电路，所述第四控制电路对第一数字代码做出响应并控制所述振荡器控制输入；以及
第五控制电路，所述第五控制电路对第二数字代码做出响应并控制在所述输出节点上的所述输出；
其中所述第二控制电路对所述第一数字代码做出响应；以及
其中所述第三控制电路对所述第二数字代码做出响应。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9893621B1 (en) * 2016-10-26 2018-02-13 Silanna Asia Pte Ltd Power converter with predictive pulse width modulator control
GB2567420B (en) * 2017-10-02 2020-07-08 Advanced Risc Mach Ltd Adaptive voltage scaling methods and systems therefor
WO2019120589A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Heliox B.V. A charging system and a method of charging an electrical energy storage device
US10892746B2 (en) * 2019-01-14 2021-01-12 Texas Instruments Incorporated Switch on-time controller with delay line modulator
KR102301947B1 (ko) * 2019-09-03 2021-09-14 충북대학교 산학협력단 벅 변환기 운용 방법 및 벅 변환기 운용 시스템
TWI704757B (zh) * 2020-02-11 2020-09-11 宏碁股份有限公司 升壓轉換器
US11594967B2 (en) 2021-04-27 2023-02-28 Apple Inc. Hysteretic current control switching power converter with clock-controlled switching frequency
TWI838899B (zh) * 2022-10-05 2024-04-11 芯源系統有限公司 電源電路、驅動電路及提供驅動電壓的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0576169A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Hitachi Ltd スイツチング電源回路
CN101142736A (zh) * 2005-05-09 2008-03-12 罗姆股份有限公司 开关稳压器和具有该稳压器的电子设备
CN101150281A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 立锜科技股份有限公司 产生脉冲宽度调制信号的方法与装置、及其应用
CN102027662A (zh) * 2008-05-13 2011-04-20 株式会社理光 电流型控制开关稳压器及其操作控制方法
US9413220B2 (en) * 2012-08-13 2016-08-09 Northrop Grumman Systems Corporation Power supply systems and methods

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5003454A (en) 1990-01-09 1991-03-26 North American Philips Corporation Power supply with improved power factor correction
US5770940A (en) * 1995-08-09 1998-06-23 Switch Power, Inc. Switching regulator
US7342392B2 (en) * 2005-08-11 2008-03-11 Linear Technology Corporation Switching regulator with slope compensation independent of changes in switching frequency
TW200814532A (en) * 2006-09-07 2008-03-16 Richtek Techohnology Corp Device and method of generating PWM signals, power converter and power conversion method utilizing the same
TW201008123A (en) * 2008-08-07 2010-02-16 Richtek Technology Corp PWM power converter with improved dynamic response and its control method thereof
TWI419449B (zh) * 2009-03-12 2013-12-11 Richtek Technology Corp 改善暫態變化反應之電源供應電路、及其控制電路與方法
TWI436594B (zh) * 2009-03-13 2014-05-01 Richtek Technology Corp Step-up and down power supply converter and control method thereof and sawtooth wave generator and method for applying the same in the step-up and step-down power supply converter
JP5618733B2 (ja) * 2009-12-09 2014-11-05 ローム株式会社 半導体装置及びこれを用いたスイッチングレギュレータ
US8760144B2 (en) * 2010-06-28 2014-06-24 Wuxi Vimicro Corporation Multiple-input comparator and power converter
US8339113B2 (en) * 2010-07-19 2012-12-25 Microchip Technology Incorporated Buck switch-mode power converter large signal transient response optimizer
US20120049826A1 (en) 2010-08-31 2012-03-01 Intersil Americas Inc. System and method of adaptive slope compensation for voltage regulator with constant on-time control
CN102916586B (zh) 2011-08-04 2014-04-02 昂宝电子（上海）有限公司 用于开关电源变换器的系统和方法
CN104106203B (zh) 2012-02-17 2017-09-29 瑞典爱立信有限公司 开关模式电源的电压前馈补偿和电压反馈补偿
US9041363B2 (en) 2012-09-21 2015-05-26 Analog Devices Global Windowless H-bridge buck-boost switching converter
US9985520B2 (en) * 2012-12-17 2018-05-29 Continental Automotive Systems, Inc. Pulse width modulator for DC/DC converters
US9065337B2 (en) * 2013-02-25 2015-06-23 Analog Devices Global Inductor current emulation circuit for a switching converter
TWI531156B (zh) * 2013-03-11 2016-04-21 立錡科技股份有限公司 電源轉換電路的控制電路
US9343962B2 (en) 2013-03-14 2016-05-17 Texas Instruments Incorporated Power regulator system with adaptive ramp signal generator
US9252757B2 (en) * 2013-07-23 2016-02-02 Analog Devices, Inc. Oscillator circuit with output slope proportional to supply voltage
TWI508423B (zh) 2013-09-06 2015-11-11 Richtek Technology Corp Power conversion device
US9716432B2 (en) * 2014-02-27 2017-07-25 Chengdu Monolithic Power Systems Co., Ltd. Switching converter with constant on-time controller thereof
JP5811246B1 (ja) * 2014-07-25 2015-11-11 Smk株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US9614444B2 (en) 2014-09-11 2017-04-04 Infineon Technologies Austria Ag Dynamic voltage transition control in switched mode power converters
US9455636B2 (en) * 2014-12-16 2016-09-27 Stmicroelectronics S.R.L. Control method and device employing primary side regulation in a quasi-resonant AC/DC flyback converter
US9991791B2 (en) * 2015-03-30 2018-06-05 Infineon Technologies Austria Ag System and method for a switched-mode power supply
US9893621B1 (en) * 2016-10-26 2018-02-13 Silanna Asia Pte Ltd Power converter with predictive pulse width modulator control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0576169A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Hitachi Ltd スイツチング電源回路
CN101142736A (zh) * 2005-05-09 2008-03-12 罗姆股份有限公司 开关稳压器和具有该稳压器的电子设备
CN101150281A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 立锜科技股份有限公司 产生脉冲宽度调制信号的方法与装置、及其应用
CN102027662A (zh) * 2008-05-13 2011-04-20 株式会社理光 电流型控制开关稳压器及其操作控制方法
US9413220B2 (en) * 2012-08-13 2016-08-09 Northrop Grumman Systems Corporation Power supply systems and methods

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